澳门新蒲京官网网址车载HMI系统需要革命性突破 零部件企业该如何布局

by admin on 2020年4月11日

随着新能源汽车、智能网联汽车在关键技术上的突破,汽车电子化的发展趋势已经不可逆转,而主被安全配置和信息娱乐系统的加入也使得驾驶舱液晶仪表的应用范围不断扩大。

“汽车产业必定拥抱互联网,未来汽车的定义为:四个轮子 一块电池
一台电脑”——吉利控股集团董事长、沃尔沃轿车公司董事长李书福。

当下全球汽车产业迎来新风潮,人工智能、车联网、ADAS技术正在成为多个产业的突破口,与此同时消费者对于汽车的科技性诉求也在逐年提升,而全景环视、车机影音系统、HMI人机交互均“榜上有名”,正是在这样的大环境下,车企与科技型零部件企业展开了新一轮的合作。

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随着人们对驾驶安全性和舒适性要求的提高,人与汽车以及与外界相关联的信息量也越来越大,尤其当HUD抬头显示、CID控制系统以及数字仪表盘的组合,更推进了车载HMI系统的发展。但是由这些信息所带来的数据指令复杂多样,如电动汽车的电池、车辆故障诊断、摄像头影像、警告、导航、智能手机连接和云连接等,使得汽车需要一个强大的视觉图形解决方案。

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近些年来数字化液晶仪表发展迅速,显示油耗、计算续航里程等功能已经不能满足现在的驾驶场景。尤其是当新能源汽车行驶时,电池续航里程、电驱模块的实时工作状态都需要精确的显示,这也使得汽车需要配备强大的车载SoC处理器和高度集成化的HMI系统来满足未来驾驶场景的要求。

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搭载液晶仪表的福特福克斯

数字化仪表的兴起与嵌入式HMI系统

搭载组合液晶仪表、CID中控系统、HUD系统的宝马i8和沃尔沃XC90

2011年前后,当福特福克斯搭载液晶仪表上市销售之后,其液晶仪表可以完美显示车辆的公里、油耗、简易导航等功能,易用性成为紧凑型轿车的新标杆。随后在2014年宝马推出混合动力超跑i8,所搭载的全液晶仪表与HMI系统可以实现中控车机、液晶仪表和HUD的三屏互联,并且通过专业HMI设计工具CGI-Studio的加持,使得原本功能性的导航、车内软硬件控制等功能界面变得更加酷炫极具未来感。

车载控制系统的出现大大加强了驾驶员与车辆之间的沟通,这也促成了导航模组与车载娱乐系统的诞生。早期,数字化液晶仪表是将传统指针仪表盘中间加入液晶显示模组,以达到显示油耗、里程以及各类行车状态;而随着汽车向着电动化、网联化发展,车辆高集成度的控制就变得尤为重要,驾驶员仅需点击屏幕、说出指令就可以完成车辆实时动态信息的把控,这也使高集成度的车载HMI系统被广为接受。

的确,近些年来车载HMI系统的发展一刻不停,无论是早期上市的宝马i系列车型,还是全新改款的沃尔沃XC90,其科技化的操作界面和强大的可拓展性丰富了人们对于未来驾驶场景的想象。而博世、大陆(Continental)、伟世通、电桩等全球一流的零部件供应商也将“合作”定为下一阶段的车载HMI发展战略,选择与世界一流的图像解决供应商“强强联手”共谋发展。

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下面是由盖世汽车研究院针对车载HMI产业链的解读。

宝马i8仪表

然而看似方便、快捷的车载HMI系统却考验着整车厂和零部件企业的软件技术整合能力。以往嵌入式HMI的导入时需要设计工程师将2D/3D数据手动输入在HMI系统中,这样往往会产生不必要的成本和漏洞风险,并且对于类似于实时导航、360°环视等复杂型设计难以把控。

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而2016年“OMNIVIEW”全景环视技术也开始被市场所追捧,与以往的全景环视系统不同,该项技术利用安装在车辆四个方向的摄像机图像在三维模型上合成,通过强大的SoC处理和开发支援软件的制作,向用户展现实时、自由视角的车外坏境。

如何破局

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未来的车辆驾驶场景将更加复杂,当汽车从交通工具转变为移动终端时,车辆实时数据的吞吐量远超以往,而嵌入式HMI的设计系统也将更加复杂。目前OpenGL
ES
3.0是当前高复杂度嵌入式HMI应用程序开发的标准,半导体产品和服务商索喜科技(Socionext)拥有全新的嵌入式HMI系统解决方案——CGI-Studio。

由图中可以看出现阶段车载HMI产业链分为上中下三块。上游为芯片供应商所提供的一体化系统解决方案;中游为零部件厂商提供的显示屏幕和通信方案;而下游配套为产品化的车载HMI。然而调查后发现上述零部件供应商更多的将技术集中在HMI产业链中游,并没有一体化的图形显示SoC、HMI设计工具以及软件的整体化解决方案。通过梳理汽车HMI系统上游产业链公司后发现索喜科技(Socionext)具有完整的车载HMI系统生态链,而索喜(Socionext)不仅自己开拓汽车电子市场,还正在配套博世、大陆等全球一流的零部件供应商。

“OMNIVIEW”全景环视技术

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什么是HMI系统

而这些成功车型的背后,无论是满足复杂场景液晶仪表显示需求的车载SoC,还是拥有3D建模的“OMNIVIEW”全景环视技术,都离不开索喜科技的图形解决方案。其中第一代车载SoC产品“JADE”自2006年发布以来已经配套众多整车企业和一级零部件供应商;第二代产品“Emerald”也于2012年上市,目前已经搭载在全新BMW
7系、沃尔沃XC90以及奥迪A4等高端车型上。而随着第三代芯片产品“Triton”的技术积累,第四代芯片产品“Miranda”也蓄势待发,作为车载SoC行业的领先企业索喜科技进一步丰富了自身产品线。

新版CGI-Studio工作流程图

车载HMI(Human-Machine Interface
Technologies)系统的字面意思为人机交互系统,其硬件由图形显示SoC、图像显示控制器、显示屏组成,可以实现人与车之间的对话功能。

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CGI-Studio作为嵌入式HMI系统的设计工具,利用“Candera 2D”引擎和“Candera
3D”引擎,进行2D/3D建构与编辑、效率测量与改善、状态机器整合/测试与功能安全性至ASIL标准,以及完善的2D/3D渲染引擎。该工具已经广泛应用于汽车产业各种车载信息娱乐与多屏仪表盘系统。同时新版的CGI
Studio 3.0工具支持OpenGL ES
3.0,可以帮助车机系统支持导航、车辆状态可视化和任务菜单结构等各种高效能2D/3D应用程序,同时可以提高车机开机速度和降低耗能等必要的汽车应用功能。与此同时可以打破传统HMI系统遇到复杂数据的处理的瓶颈,通过协助Socionext的360°技术可以呈现完美的车辆周围3D实景渲染图。

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索喜科技IoT&图像解决方案事业部市场总监高桥一敏先生

而目前,CGI-Studio设计工具已经广泛应用在宝马、沃尔沃、福特、丰田等品牌的高端车型中。

传统的车载HMI系统可以实现车辆信息显示与控制、空调及音响的设置等功能。但是随着车联网技术与主动安全配置的不断升级,汽车影像系统已经成为主流,硬件设备需要与纷繁多样的软件相结合,传统的HMI系统解决方案已经不能满足未来驾驶场景的需求。

在刚刚结束的2017中国国际汽车技术展览会上,索喜科技正式在国内展示其第四代车载SoC产品“Miranda”以及基于“Miranda”芯片的全景环视系统等产品。盖世汽车也借此契机就高性能车载SoC的技术亮点、3D全景环视系统的优势以及未来规划等问题,与索喜科技IoT&图像解决方案事业部市场总监高桥一敏先生和IoT&图像解决方案事业部资深经理周浩洋先生进行了一次深入探讨。

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车载HMI系统应该具备什么

盖世汽车:本届展会索喜科技带来了哪些创新解决方案?

CGI-Studio设计工具已经应用在宝马I8车型的液晶仪表设计

来自索喜科技(Socionext)的系统配置图更能说明未来汽车需要强大的互联能力与数据处理能力。

高桥一敏:在本次展会上索喜科技分别展出第四代高性能车载SoC“Miranda”、高清液晶仪表HMI设计工具CGI
Studio
3.0版本、通信网桥辅助芯片APIX®2以及基于“Miranda”芯片的高清全景环视系统。这些产品分别来自于索喜科技的亚洲、欧洲和美洲的研发总部,均是我们旗下最具优势的产品。

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盖世汽车:车载SoC行业竞争越来越激烈,索喜科技有何应对举措?

CGI-Studio设计工具与为沃尔沃全新XC90所设计的仪表

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周浩洋:我们自2006年推出第一代车载SoC“JADE”,经过“Emerald”、“Triton”的良好市场反响后目前已经衍生到第四代产品“Miranda”,而这也是索喜科技未来的“拳头”产品。

关于索喜(Socionext)

对于未来驾驶场景来说海量数据的交互变得尤为重要,不仅要满足GPS、RFID、传感器、360°环视摄像头等装置的数据处理,还要支持车辆实时动态2D/3D显示、手机镜像互联以及分屏显示功能。这就对车载SoC的运算处理性能提出了很高的要求,对于目前的市场来说,基于ARM构架的SoC芯片可以很好的平衡成本和性能。

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索喜科技(Socionext)成立于2015年3月1日,集团总部位于日本,提供以SoC(System
on
chip)为核心的半导体产品和服务。公司将全球化布局作为战略,集团遍布欧洲、亚洲和北美等地区,中国区总部位于上海。其中索喜科技(Socionext)视觉系统、高性能SoC、IoT&图像解决方案、定制化SoC、网络SoC和互联影像等业务均处于行业领先地位。

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这一代的“Miranda”采用ARM构架的Cotex-A9 Quad core 1GHz
单芯片CPU,同时搭配OpenGL®ES
3.1的GPU处理器性能出众,用户可以这个产品实现全液晶仪表、2D/2D全景环视、ADAS图像识别、多显示屏集成显示等功能。而索喜科技最大的优势是新品模组完全自主开发,可以通过高制程工艺的单芯片实现复杂场景的应用,并提供索喜科技旗下全套的软硬件UI设计解决方案。

并且,索喜科技(Socionext)不仅深耕自身市场,还与众多世界一流零部件供应商合作为其配套产品,并搭载在宝马、沃尔沃等最新车型上。

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盖世汽车:目前全景环视系统的处于怎样的市场需求?全景环视系统与以往传统的环视系统相比,索喜科技有哪些优势?

小结:

以索喜科技(Socionext)的SoC解决方案为例,基于成熟的ARM构架采用A9
Core的处理器,性能强大且性价比高;采用支持OpenGL®ES
2.0的GPU支持2D/3D图像渲染,呈现锐利画质;利用高速传输效率的APIX2®接口,提升数据传输带宽并且减去时序控制器、微控单元的负担,完美兼容车辆组合式仪表、CID屏幕、HUD系统的显示功能。

周浩洋:目前市面上80%以上的全景环视系统仍然采用标清的成像模式,而随着消费者对于汽车安全性配置需求的提升,在这个时间点推出高清的环视解决方案无疑是最好的。在此次展会上可以看到我们展出基于第四代SoC产品“Miranda”的全景环视系统,其实时显示效果、系统反应速度、三屏显示信息互通等功能非常出色。

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何为索喜(Socionext)

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未来借助于HMI系统集合能力的液晶仪表将整合更多功能属性,CGI-Studio作为嵌入式HMI系统最优设计工具不仅可以降低软件开发难度,还能够有效降低成本,为嵌入式HMI设计师提供便捷。

索喜科技(Socionext)成立于2015年3月1日,集团总部位于日本,提供以SoC(System
on
chip)为中心的半导体产品和服务。公司将全球化布局作为战略,集团遍布欧洲、亚洲和北美等地区,中国总部位于上海。其中索喜科技(Socionext)视觉系统、高性能SoC、IoT&图像解决方案、定制化SoC、网络SoC和互联影像等业务均处于行业领先地位。

而索喜科技的“OMNIVIEW”全景环视技术之所以能够呈现3D多视角全高清的显示效果,是因为我们通过自身专业的SoC硬件解决了立体图像拼接、变形技术的难点,成本我们提供整套方案,降低客户研发成本,易用性,我们提供整套的人机交互界面及开发工具,降低开发难度提高易用性。

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盖世汽车:请谈下索喜科技对于未来几年中国市场的展望?

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高桥一敏:我们于2015年下半年在上海设立了亚太区的中心总部,提供本地化技术支持。并且与众多合资、自主品牌车企保持了良好的合作关系,从这一点来看我们对于中国汽车消费市场是一致看好的。

索喜科技图形SoC和图像显示控制产品路线图

并且目前中国自主品牌的市场占有率在逐年提高,同时他们对于专业的车载SoC、全景环视系统、全液晶仪表等科技化配置的接受度普遍很高,我们也十分期待与更多的自主品牌车企展开合作,未来索喜科技将提供越来越多的高性能、低成本的整体化汽车图像解决方案。

不仅如此,索喜科技(Socionext)不仅深耕自身市场,还与众多世界一流零部件供应商合作为其配套产品,并搭载在宝马、沃尔沃等最新车型上。

盖世小结:

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消费者对于全景环视系统的认可,使得汽车电子化趋势进一步加深,未来汽车也将搭载更多的科技化配置,而高性能的车载SoC可以完美的兼容。

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与索喜科技(Socionext)合作的全球一流汽车、零部件企业

小结:

未来的汽车产业一定向着更智能、更高效的方向发展,一体化的车载HMI系统将更好地提供车联网以及无人驾驶奠定基础,相信随着索喜科技(Socionext)对于技术的极致追求,“人车合一“的驾乘体验不在遥远。

文章来源:盖世汽车

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